-
Wendestoßofen
-
Die Erfindung betrifft einen Wendestoßofen zur Wärmebehandlung von
Kleinteilen mit drei in einer geschlossenen Ofenkammer nebeneinander angeordneten
Gleitbahnen für den absatzweisen Vorschub aneinandergereihter Körbe, mit einer beidseitig
im Bereich der beiden Enden der Gleitbahnen vorgesehenen Umlenkeinrichtung zum Übersetzen
einzelner Körbe von einer Gleitbahn zur anderen sowie mit einer Füllstation und
einer mit der mittleren Gleitbahn ausgerichteten und gasdicht an die Ofenkammer
angeschlossenen Entladestation, in die die gefüllten Körbe selbsttätig einführbar
und über eine Kippeinrichtung in ein Abschreckbad entleerbar sind.
-
Aus der DE-OS 28 04 338 ist ein Wendestoßofen mit diesen Merkmalen
bekannt, bei dem die Füllstation an dem der Entladestation abgekehrten Ende der
Ofenkammer angeordnet ist und somit eine der Gleitbahnen dem Rücktransport der geleerten
Körbe vorbehalten ist. Die technische Ofenkapazität wird dadurch nur zu 2/3 genutzt,
was sich nachteilig auf die Produktionsleistung und damit auf die Wirtschaftlichkeit
eines derartigen Ofens auswirkt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Produktionsleistung
eines Wendestoßofens der gattungsgemäßen Art bei zumindest gleichbleibenden thermischen
Bedingungen mit möglichst einfachen Mitteln zu steigern.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Püllstation
am gleichen Ende der Ofenkammer angeordnet ist wie die Entladestation.
-
Auf diese Weise wird eine Maximierung der technischen Ofenkapazität
erreicht, da nunmehr alle drei Gleitbahnen gleichzeitig
zur Wärmebehandlung
der Werkstücke herangezogen werden können.
-
Die für die Kleinteile vorgesehene Wärmebehandlungszeit erhöht sich
dadurch gegenüber den bekannten Ofen theoretisch um die Durchlaufzeit für eine Ofenlänge,
so daß sich bei gleichen thermischen Bedingungen die Baulänge der Ofenkammer verkürzt.
-
Schließlich wirkt sich die einseitige Anordnung von Füllstation und
Entladestation auch stabilisierend auf die Ofenatmosphäre aus, die beim öffnen der
Innentür zur Entladestation weniger durch einziehende ö1- und/oder Wasserdämpfe
beeinflußt wird. Durch die neue Anordnung von Füll- und Entladestation auf einer
Ofenseite, und Gasleitmuffeln zwischen den Transportbahnen ergibt sich ferner der
Vorteil, daß sich der gesamte Ofen in eine Aufheizzone, Aufkohlungszone und Diffusionszone
einteilen läßt.
-
Nach einem bevorzugten Vorschlag der Erfindung ist die Füllstation
oberhalb der Entladestation angeordnet und mit dieser durch eine Beschickungstür
verbunden, so daß insgesamt nur noch eine Türöffnung zur Ofenkammer vorhanden ist,
wodurch die Beeinflußung der Ofenatmosphäre von außen auf ein Minimum reduziert
wird eine eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Ofen erreicht wird.
-
Die Ofenatmosphäre kann schließlich nach einem weiteren Vorschlag
der Erfindung am besten genutzt werden, wenn die mittlere Gleitbahn für den Rücktransport
der gefüllten Körbe zur Entladestation vorgesehen ist.
-
Für den kontinuierlichen Betrieb des Ofens ist es zweckmäßig, wenn
die Entladestation mit einer in die Ofenkammer einfahrbaren Ausziehvorrichtung für
die ankommenden Körbe versehen ist, die aus einer in Längsrichtung hin- und herverschiebbaren
Druck- und Zugstange mit einem an ihrem freien Ende in Bewegungsrichtung schwenkbar
angelenkten Mitnehmer besteht.
-
Vorzugsweise ist dabei der Mitnehmer aus der Waagerechten durch Gewichtsbelastung
seines nach vorne gerichteten Endes in eine senkrechte Arbeitsstellung kippbar,
um die einzelnen Körbe selbsttätig zu erfassen.
-
Um auch bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten eine sichere Führung
der Ausziehvorrichtung zu gewährleisten, ist es ferner von Vorteil, wenn die Druck-
und Zugstange im Bereich ihres freien Endes mit einem Führungsschlitten versehen
ist.
-
Die Druck- und Zugstange ist dabei bevorzugt mittels einer motorgetriebenen
Kette betätigbar, die über einen drehbaren Mitnehmer mit der Druck- und Zugstange
in Eingriff steht.
-
Um die Standzeiten des Ofens während der Entladung weiter zu verringern,
kann nach einer bevorzugten Ausführungsform die Zug- und Druckstange zusammen mit
der Kippeinrichtung drehbar sein, wobei zur Betätigung der Kippeinrichtung eine
Kolben-Zylindereinheit vorgesehen ist, die über Zahnstangen mit auf der Druck- und
Zugstange befestigten Ritzeln in Eingriff steht.
-
Die Form der Ofenkammer kann besonders strahlungsgünstig ausgestaltet
werden, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die zur Beheizung der Ofenkammer
vorgesehenen Strahlrohre beidseitig der mittleren Gleitbahn angeordnet sind.
-
Die Strahlrohre können jedoch auch an den jeweiligen Außenseiten der
beiden äußeretOleitbahnen angeordnet sein, wobei sich dann eine Maximierung der
Ofentemperatur erreichen läßt, wenn jede Gleitbahn beidseitig von Strahlrohren umgeben
ist.
-
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht eines Wendestoßofens
gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung entlang der Linie I-I, Fig. 2 eine
Schnittansicht entlang der Linie II-II nach Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht entlang
der Linie III-III nach Fig. 2,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Wendestoßofens in einer Schnittansicht nach Fig. 3, und Fig.
5 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wendestoßofens in einer Schnittansicht
nach Fig. 4.
-
Der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Wendestoßofen weist ein in üblicherweise
aus feuerfestem Material bestehendes Gehäuse 10 auf mit einem als Ofenkammer 11
ausgebildeten Gewölbe, in dem auf einer Ebene drei Gleitbahnen 12, 13, 14 aus keramischen
Material nebeneinander angeordnet sind. Die Gleitbahnen 12, 13, 14, die endseitig
über entsprechend geformte Verbindungsstücke untereinander verbunden sind, dienen
dem absatzweisen Vorschub von aneinandergereihten Körben 15, die mit dem wärmezubehandelnden
Gut gefüllt sind. Die mittlere Gleitbahn 13 ist vorzugsweise zum Schutz der Charge
vor direkter und zu starker Hitzeeinwirkung von einer Muffel 16 aus feuerfestem
Material umgeben. Im Deckenbereich der Muffel 16 sind Öffnungen 17 ausgebildet,
die gemeinsam mit den darüber angeordneten Ventilatoren 18 für eine gleichmäßige
Umwälzung der Ofenatmosphäre sorgen. Die Behe-izung der Ofenkammer 11 erfolgt mit
Hilfe von Strahlrohren 19, durch die die Feuer- und Rauchgase streichen und die
sich bei dieser Ausführungsform in Längsrichtung vorzugsweise beidseitig jeder Gleitbahn
12, 13, 14 erstrecken.
-
Der Vorschub der Körbe 15 erfolgt mit Hilfe von pneumatisch oder hydraulisch
betriebenen Kolben-Zylindereinheiten 20, 21, 22, die an den stirnseitigen Enden
außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet und jeweils mit einer der Gleitbahnen 12, 13,
14 ausgerichtet sind. Die als Schieber 23 ausgebildeten freien Kolbenenden der Einheiten
greifen in die Ofenkammer 11 ein. In Höhe der Enden der Gleitbahnen sind ferner
an den Längsseiten außerhalb des Gehäuses 10 sich paarweise gegenüberliegende und
jeweils aus einer Kolben-Zylindereinheit bestehende Umlenkeinrichtungen 24
vorgesehen.
Die freien Kolbenenden dieser Einheiten sind ebenfalls als Schieber 25 ausgebildet
und greifen seitlich in die Ofenkammer 11 ein, um die einzelnen Körbe in einer noch
zu beschreibenden Weise von einer Gleitbahn zur anderen zu Verschieben.
-
An dem der Kolben-Zylindereinheit 22 abgewandten Stirnseite des Gehäuses
10 befindet sich in Verlängerung der mittleren Gleitbahn 13 eine Entladestation
26, die gasdicht an die Ofenkammer 11 angeschlossen ist und mit dieser über eine
hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Innentür 27 in Verbindung steht. Die Entladestation
26 ist mit einer Kippeinrichtung 28 versehen, die im wesentlichen aus einer drehbar
gelagerten Druck- und Zugstange 29, einer an dieser befestigten Kippfassung 30 sowie
einer als Antrieb ausgebildeten Kolben-Zylindereinheit 31 besteht, die mittels Zahn
stangen 32 und Zahnritzel 33 die Druck- und Zugstange 29 um ihre Längsachse antreibt.
Die Kippfassung 30 ist mit zwei in einem Abstand parallelen Halteschienen 34 ausgerüstet,
die so ausgerichtet sind, daß sie mit einem entsprechend unterschnittenen Fußteil
des Korbes 15 zusammenwirken und einen in die Kippfassung 30 eingefahrenen Korb
während der Kippbewegung um im wesentlichen 1800 festhalten. In ihrer waagerechten
Aufnahmestellung wird die Kippfassung 30 zudem durch eine Arretiereinrichtung 35
arretiert, deren Zapfen 36 in eine entsprechend ausgebildete Längsnut in der Druck-
und Zugstange 29 eingreift.
-
Die Zug- und Druckstange 29 ist ebenfalls Teil einer Ausziehvorrichtung,
die einen weiteren Antrieb 37 für die ,Druck- und Zugstange 29 in Längsrichtung,
einen Führungsschlitten 41 und einen Mitnehmer 39 am freien Ende der Druck- und
Zugstange 29 umfaßt. Der an einem Ende im wesentlichen gabelförmig ausgebildete
Mitnehmer 39 sitzt drehbar auf einer Welle 40, die in Ruhestellung der Kippfasspng
30 waagerecht und rechtwinklig zur Mittelachse der Druck- und Zugstange 29 ausgerichtet
ist.
-
Das in' Bezug zur Drehachse andere Ende des Mitnehmers 39 zeigt in
waagerechter Stellung nach vorne und ist schwerer als das gabelförmige Ende, so
daß der Mitnehmer 39 aus der Waagerechten
infolge der einseitigen
Gewichtsbelastung selbsttäkig in eine im wesentlichen senkrechte Arbeitsstellung
kippt.
-
I Im Bereich ihres freien Endes ist die ruck- und Zugstange 29 ferner
mit einem Führungsschlitten 41 versehen, der zum einen der Stabilisierung und Führung
der sich hin- und herbewegenden Zug- und Druckstange 29 und zum anderen dem gewichtsbelasteten
Ende des Mitnehmers 39 in seiner im wesentlichen senkrechten Arbeitsstellung als
Anschlag dient.
-
Der für die Druck- und Zugstange 29 votgesehene Antrieb 37 umfaßt
einen Motor 42, der eine unterhalb der Druck- und Zugstange endlos umlaufende Kette
43 antreibt, die ueber einen Mitnehmer mit der Druck- und Zugstange 29 in Eingriff
steht (siehe Figur 1).
-
Die zuvor beschriebene Ausziehvorrichtung und die Kippeinrichtung
28 sind als eine um die Längsachse drehbare Einheit ausgebildet.
-
Zu diesem Zweck sind die beiden Antriebsorgane 31 und 42 mittels einer
Halterung 44 an einer Montageplatte 45 befestigt, die sich zusammen mit der Druck-
und Zugstange 9 dreht.
-
Die Entladestation 26 steht ferner übet einen Latafkana 46 mit dem
Inneren des Gehäuses 10 in Verbindung, der sich unterhalb der Innentür 27 und des
Niveaus der GLeitbahnen 12* 13, 14 erstreckt und durch den das mit dem Mitnehmer
39 und dem Führungsschlitten 41 versehene Ende der Druck- und Zugstange 29 zumindest
bis in Höhe des ersten Korbes 15 auf der mittleren Gleitbahn 13 gelangt. Die Höhe
des Laufkanals 46 ist so gehalten',. daß der Mitnehmer 39 während der Vorwärtsbewegung
die in Figur 2 gezeigte Stellung einnimmt, aus der er in dem Augenblick in die senkrechte
Arbeitsstellung kippt, in dem er unterhalb des ersten Korbes 15 den freien Raum
47 erreicht hat.
-
Unterhalb der Entladestation 26 ist ein Abschreckbad vorgesehen, das
aus den beiden wahlweise mit Öl und Wasser gefüllten Behältern 48, ag besteht und
in die die gefüllten Körbe über einen Fallschacht
50 wahlweise
entleerbar sind.
-
Oberhalb der Entladestation 26 befindet sich die Füllstation 51, die
über eine waagerecht verschiebbare Beschickungstür 52 und einen trichterförmigen
Beschickungsschacht 53 mit der Entladestation 26 verbunden ist. Die Schachtöffnung
des Beschickungsschachts 53 befindet sich somit in einem Abstand oberhalb eines
in die Kippfassung 30 eingefahrenen Korbes 15.
-
Der anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebene Wendestoßofen arbeitet
wie folgt: Für den nachfolgenden Funktionsablauf wird unterstellt, daß alle drei
Gleitbahnen mit gefüllten Körben bestückt sind, wie in Figur 1 gezeigt. Nach Beendigung
der Taktzeit wird die Ausziehvorrichtung mit dem Mitnehmer 39 in das Innere des
Ofens eingefahren, bis der Mitnehmer seine Endposition unterhalb des Korbes A erreicht
hat. Nach Öffnen der Innentür 27 wird der Korb A vor die Kippfassung 30 in eine
Zwischenstellung gezogen und anschließend die Innentür wieder geschlossen. Die Ausziehvorrichtung
mit dem Mitnehmer fährt sodann wieder ein Stück nach vorne bis ungefähr unterhalb
der Innentür, um dann den Korb A an der Stirnseite zu ergreifen und vollständig
in die Kippfassung zu ziehen, bis er einen an der Montageplatte 45 befestigten Zylinderschalter
54 betätigt. Durch die Betätigung des Zylinderschalters 54 wird die Arretiereinrichtung
35 angesteuert, die die Arretierung der Kippeinrichtung aufhebt. Nachdem die Kolbenstange
des Zylinderschalters 54 vollständig eingefahren ist, setzt die Kolben-Zylindereinheit
31 die Druck-und Zug stange 29 in Bewegung und dreht die Kippfassung 30 zusammen
mit dem Korb A, dessen Inhalt in Abhängigkeit des Programms entweder in das Wasser-
oder Ölbad geleert wird. Die Kippfassung wird anschließend wieder in ihre waagerechte
Ausgangsstellung zurückgedreht und in dieser Stellung fixiert.
-
Jetzt kann der Korb neu beladen werden, indem die Beschickungstür
52 der Füllstation 51 geöffnet wird. Nach erfolgter Füllung
wird
die Beschickungstür wieder geschlossen und die Innentür 27 geöffnet. Die Ausziehvorrichtung
drückt jetzt den gefüllten Korb A mit Hilfe der Druck- und Zugstange 29, die zu
diesem Zweck mit einem entsprechend ausgebildeten Anschlag 55 versehen ist, in die
Position X. Nach Schließen der Innentür wird der Korb A mit Hilfe einer der Umlenkeinrichtungen
24 in die Position Y gedrückt. Die Umlenkeinrichtung wird zurückgefahren und anschließend
auch die Ausziehvorrichtung, bis sie wieder die gezeichnete Position eingenommen
hat.
-
Nunmehr drückt die Kolben-Zylindereinheit 22 den Korb B auf die mittlere
Gleitbahn 13, bis ein neuer Korb die Position A eingenommen hat. Danach wird der
in Position C stehende Korb mit Hilfe der zugehörigen Umlenkeinrichtung 24 in die
Position B gedrückt, worauf die Umlenkeinrichtung sofort wieder in ihre gezeichnete
Ausgangsstellung zurückfährt. Damit ist Platz geschaffen für eine Betätigung der
Kolben-Zylindereinheit 20, die jetzt den Korb A und damit alle Körbe weiterdrückt,
bis ein Korb wieder die Position C eingenommen hat.
-
Sobald die Taktzeit beendet ist, wird der nächste Korb entleert und
gefüllt, der dann jedoch den durch die Positionen X-Z-D-B vorgegebenen Weg durchläuft.
-
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von dem
Wendestoßofen nach Fig. 1 zunächst in einem geänderten Verschiebeablauf. Wie aus
der Anordnung der für den absatzweisen Vorschub der Körbe auf den beiden äußeren
Gleitbahnen 56, 57 vorgesehenen Kolben-Zylindereinheiten 59, 60 zu erkennen ist,
sind die beiden Außenbahnen 56, 57 für den Transport der gefüllten Körbe zur kombinierten
Entlade-Füllstation 61 vorgesehen. Entsprechend werden die frisch in die Ofenkammer
eingeführten Körbe auf die mittlere Gleitbahn 58 gebracht, wo sie am Ende über die
jeweiligen Umlenkeinrichtungen abwechselnd auf eine der beiden äußeren Gleitbahnen
umgesetzt werden. Die Ausziehvorrichtung
der Entladestation ist
dementsprechend gleichzeitig als Durchstoßeinrichtung ausgebildet, so daß auf eine
zusätzliche Kolben-Zylindereinheit verzichtet werden kann. Schließlich sind bei
dieser Ausführungsform die zur Beheizung der Ofenkammer vorgesehenen Strahlrohre
62 ausschließlich an den beiden Außenseiten der äußeren Gleitbahnen 56, 57 angeordnet.
-
Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich wiederum
von der nach Fig. 4 lediglich in der Anordnung der Strahlrohre 63, die beidseitig
der mittleren Gleitbahn 64 ausgerichtet sind. Der Vorteil dieser Anordnung besteht
im wesentlichen darin, daß die Ofenkammer insbesondere im Bereich der beiden äußeren
Gleitbahnen 65, 66 eine geringere Bauhöhe als die üblichen Standartöfen aufweisen
kann, was sich sowohl auf die Baukosten als auch auf die Heizkosten kostensparend
auswirkt.
-
Bezugszeichen: 10 Gehäuse 11 Ofenkammer 12,13,14 Gleitbahnen 15 Körbe
16 Muffel 17 öffnungen 18 Ventilatoren 19 Strahlrohre 20,21,22 Kolben-Zylindereinheiten
23 Schieber 24 Umlenkeinrichtung 25 Schieber 26 Entladestation 27 Innentür 28 Kippeinrichtung
29 Druck- und Zugstange 30 Kippfassung 31 Kolben-Zylindereinheit 32 Zahnstangen
33 Zahnritzel 34 Halteschienen 35 Arretiereinrichtung 36 Zapfen 37 Antrieb 39 Mitnehmer
40 Welle 41 Führungsschlitten 42 Motor 43 Kette 44 Halterung 45 Montageplatte 46
Laufkanal 47 freier Raum 48,49 Behälter 50 Fallschacht 51 Füllstation 52 Beschickungstür
53 Beschickungsschacht 54 Zylinderschalter 55 Anschlag 56,57 äußere Gleitbahnen
(Fig.4) 58 mittlere Gleitbahn 59,60 Kolben-Zylindereinheiten 61 Entlade-Füllstation
62 Strahlrohre 63 Strahlrohre (Fig.5) 64 mittlere Gleitbahn 65,66 äußere Gleitbahn
Leerseite